专题论述 CHINA WATER RESOURCES 2021.7 国外地下水管理经验及启示 金海,胡文俊,夏志然 (本利部国际经济技术合作交流中心,100038,北京) 摘要:西方发达国家在地下水管理方面积累了丰窑经验,具有较高管理水平.
分新了全球地下水概况及面临的 形势,聚焦美国、澳大利亚以及欧洲国家在地下水保护与利用方面的发展历程和特色做法,从地下水管理法规体 制、地下水利用管理、地表水与地下水一体化管理以及跨界地下水合作等方面总结提炼经验,为我国透一步加强 地下水管理提供启示借鉴.
关键词:国外地下水:地下水管理:地下水保护;地下水补给;跨界含水层合作 Experiences and inspiration of groundwater management in foreign countries/Jin Hai Hu Wenjun Xia Zhiran Abstract:Rich experience and higher level on groundwater management has been accumulated in some westerm developed countries Global groundwater situations are analyzed and development history and special practice of groundhrater in the United States Australia and European coumtries are focused. The successful experience from the aspects of groundwater regulation syslem groundwater utilization management integrated surface water and groundwater management and transboundary groundhrater cooperation was summarized which may provide inspiration for improving groundhrater management in China. Keywords: groumdater in foreign coumtries; groundwater management; grounthaler proteetion; groundwater reply; cooperation on transboundary aquifers 中图分类号:P641.8 文献标识码:B 文章编号:10001123(2021)07002405 一、前言 态退化等一系列问题.
目前地下水开发利用程度较高 西方发达国家在地下水利用与 的含水层主要包括美国的高原含水 地下水是水资源的重要组成部 管理中积累了丰富经验,具有较高管 层和加州中央河谷含水层、非洲的北 分,据FAOAQUASTAT数据库资料, 理水平.
本文介绍了全球地下水利用 撒哈拉含水层和努比亚含水层、波斯 全球可再生地下水占可再生水资源 基本情况,聚焦美国、澳大利亚、丹麦 半岛的中东含水层、印度及孟加拉国 总量的19.5%.
地下水在支撑经济社 等国在地下水保护与利用方面的发 西北部和东部的含水层,以及我国华 会发展、应对气候变化、保障水安全 展历程和特色做法,总结提炼经验与 北平原含水层等.
等方面具有重要作用.
教训,为我国做好地下水保护与利用 印度、中国、美国、巴基斯坦和伊 我国地下水资源量(含地下水与 提供启示借鉴.
朗这五个国家的地下水抽取量占全 地表水资源重复部分)占水资源总量 二、全球地下水概况及面 球的65%,其中印度的抽取量超过了 的28.2%,占供水总量的15.5%.
据 临形势 中国和美国抽取量的总和(见图2).
2015年全国取水许可管理的地下水 由于人口快速增长、城市化进程 开发利用情况统计,地下水供水中, 据相关研究估计,全球地下水资 加速推进以及社会用水模式演变,全 农业用水占57.6%、工业用水占 源总量约为2.3x10°亿m²,主要分布 球主要含水层中地下水储量大幅度下 17.8%、城镇公共用水占7.5%、居民生 在地下水盆地中(见图1),其中包括 降(见图3),引发了地面沉陷、海水入 活用水占13.9%.
华北地区地下水长 众多跨界含水层.
全球地下水年供水 侵、生态退化、沙漠化等一系列问题.
期超采,形成了世界上最大的地下水 量达9000亿m²,其中70%被用于灌 地下水水位降低和水质恶化加 降落漏斗.
过度开发利用地下水,会 涨;全球36%的饮用水、42%的灌溉用 剧了水资源短缺问题,印度河-恒河- 引发地面沉降和塌陷、海水人侵、生 水和24%的工业用水均来自地下水.
布拉马普特拉河流城有全球最大的 收稿日期:20210318 作者筒介:金海,主任,译事.
丞24 (C)1 994-2021 China Acadcmic Journal Elcctronic Publishing House. All rights rescrved. .cnki.net
专题论述 2021.7中国水利 地下水系统之一,地下水资源总量达 3000亿㎡²,然面其中60%由于水质 问题等原因无法使用.
在北非的利比 亚,95%的供水来自不可更新的深层 地下水(最深抽水深度超过1000m), 这些地下水大部分用于灌溉.
地下水 超采治理和水质保护越来越紧迫.
三、典型国家地下水管理 部分西方发达国家对地下水的 开发利用较早,经过多年实践,逐步 成功建立了较为完善的地下水管理 况有地下水的区域 大自流监地 其有F公级7成.09 区战 制度、法律体系和技术标准,并研发 图1全球地下水资源分布 了先进的地下水监测、保护和开发利 3 000] 用技术.
2 500 单位;亿ma 1.美国 美国地下水资源总量为13830 2 000 亿m²,占其水资源总量的45%.
2017 1 500 年地下水使用量达到1113亿m²,占 1000- 总用水量的25%.
地下水抽取量最大 500 的五个州依次是加利福尼亚州(以下 简称“加州”)阿肯色州、得克萨斯州 (以下简称“得州”)内布拉斯加州以 拉 其 及爱达荷州,其中加州抽取量占全国 的21%.
美国高原含水层、加州中央 图2地下水利用大国年均开采量 河谷含水层等区城地下水储量在近 .2.] 100多年中显著降低(见图4).
单位亿 m%a 美国在联邦层面以地质调查局、 环境保护署等相关机构为主体,依据 《清洁用水法案)安全饮用水法》等 有关法规,以水文地质单元为基础统 筹地下水监测、评估和管理.
1970- 0 美国 利 中央 44 1984年,美国实施了“国家水资源概 大 地 K 况调查”,将全国分为21个水资源区 域和352个水文地质单元,根据含水 北都 原 层空间分布和形成条件对地下水资 源的开发和管理进行评价.
1978- 图3全球主要含水层地下水储量每年减少情况 1995年实施了“区域含水层系统分析 [1]加利福尼亚州地下水管理 南加州地下水回灌局,专门负责通过 计划”,把全国分为25个含水层区 地下水是加州重要的供水水源, 人工回灌来补给过量抽取的地下含 域,以含水层系统为单位,整编区域 南加州超过40%的供水来自地下水, 水层并保护地下水水质,用于回灌的 水文地质资料,编制区城水文地质图 正常年份地下水用量占加州用水量 水源包括雨水、再生水、流域外引调 集.
美国地质调查局采集了8000多 的1/3以上,干早年份占1/2以上.
为 水等.
为进一步明确州级及地方有关 眼地下水监测井的地下水水位、水质 解决过度开采造成的地下水水位大 部门地下水管理权责,加强地下水可 信息,编制全国地下水数据库,并通 幅度下降、水井干枯及海水入侵等问 持续管理,加州政府于2014年颁布 过网络及时向社会发布.
题,加州政府早在1959年就成立了 了《加州可持续地下水管理法案》,规 25永 (C)1994-2021 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
专题论述 CHINA WATER RESOURCES 2021.7 北领地 文产山 昆士兰州 西澳 新商成 地下水占用水比网: 508 51%室.90% 50%成以下 图4美国地下水储量减少情况[1900-2008年] 图5澳大利亚各地区对下水的依额情况 定了地下水开发、管理相关计划的制 美国国会于1983年通过《高原 的评价工作.
跨界含水层调查、评价、 定、实施及更新审查安排,地下水监 各州地下水示范项目法案),授权内 研究和管理等方面的合作纳人双方边 测和开采报告要求,监督检查,地下 务部垦务局在各州进行地下水回补 界水合作议程.
水水权管理,监管费收取等方面的事 技术测试和示范.
《高原地区南部地 2.澳大利亚 项.
对于长期处于超采状态或是难 下水资源保护法案)(2000年)从地下 澳大利亚地下水资源总量为720 以实现可持续管理的地下含水层 水监测、未来发展预测等方面加强对 亿m²,占其水资源总量的14.6%.
澳 区,由加州水资源管理局专门制定地 地下水的保护,包括通过水文信息系 大利亚高度依赖地下水资源,全国超 下水改善方案及行动时间表,进行严 统与数值模拟相结合的技术手段对 过60%区域的城市、农业、工业以及 格管理.
地下水水质和水位变化实施监测.
为 采矿业的用水主要依赖地下水(见图 (2)高原地区地下水利用与保护 解决高原地区缺水间题,美国国会还 5).2017年澳大利亚地下水资源使用 位于美国中西部的高原含水层 曾于1976年通过法案,授权陆军工 量占总用水量的31%.
(包含内布拉斯加州、科罗拉多州、堪 程师兵团开展向高原地区调水的可 澳大利亚的地下水资源管理遵 萨斯州、得克萨斯州等州的部分地 行性研究.
因属跨州调水工程,该计 循生态可持续发展原则,强调“可持 区)是美国最大的地下含水层,面积 划至今仍在研究论证中.
续开采“的理念,在其《国家水倡议》 约45.4万kmnr².
该区域是美国重要的 [3)美-星跨界地下水保护 (2006年)中,将地下水使用申请的评 产粮地,地下水被大量用于灌溉(灌 美国与墨西哥之间约有17个跨 估方法从传统的逐案评估改变为考 减面积占全国28%),82%人口的饮用 界含水层.
过去两国之间签署的跨界 虑区域资源可持续性的评估,并提出 水也来自地下水.
20世纪60年代以 河流条约及协定都未对跨界地下水 通过限制地下水的许可抽取量来防 来,这一区城地下水超采严重,抽水 管理作出专门规定.
止不利影响.
澳大利亚全国设有279 量从1950年的85亿m?增至1980年 墨西哥为减轻科罗拉多河含盐 个地下水管理区,其中127个设置了 的260 亿m².
1950-2013年,得州地 量过高对其农田造成的损失,以及保 地下水的许可抽取量限制,没有设置 下水水位最大降幅超过80m.
证生活用水,大量开采边界附近地下 限制的管理区也须将地下水抽取量 为了加强地下水管理,高原含水 水.
1973年,双方在“国际边界和水委 保持在可持续水平.
层区各州出台了制度.
虽然得州地下 员会“机制下达成协议,对两国边境地 澳大利亚采取地下水回补措施 水水权归属于土地者,但得州政 区地下水的开发利用进行了限制,规 改善地下水资源状况.
企业或机构获 府通过立法建立了地下水保护区和 定任何一方进行地下水开发时都须和 得许可证后,可实施地下水回补,将 优先地下水管理区,在区城内实施严 另一方商议.
2006年,美国通过《美 水资源储备至地下含水层,在需要时 格的地下水管理和保护相关制度.
除 国-墨西哥跨界含水层评价法案),确 经过批准可再取用.
昆士兰、南澳大 了立法之外,当地还加强宣传教育, 定开展两国间跨界含水层评价计划, 利亚、西澳大利亚和北部地区均实施 举办科普活动来推进地下水保护.
并明确可将美国资金用于墨西哥境内 了地下补水,从2016年开始每年补 水26 (C) 194-2021 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. All rights rescrved. .cnki.net
专题论述 2021.7中国水利 水4.1亿m²,补水水源包括经过处理 资源总量的72%,地下水使用量占年 用水户进行检查和评估,对于违反许 的污水、雨洪水等.
为保证补水不影 用水总量的91%,居民饮用水水源100% 可规定的,可采取相应惩戒和补教措 响地下水的水质和含水层的渗透性, 来自地下水.
施,甚至可将其列人黑名单.
丹麦的 澳大利亚政府在《国家水质管理战 丹麦采取以预防为主的地下水管 水价非常高,首都哥本哈根每立方米 略)(2006年)中针对地下水回补作出 理政策.
丹麦严格执行职盟的“地下水 自来水价格约合人民币55元,其中 了专门规定,并在2009年发布了《地 指令“和“饮用水指令”并结合国内供 不仅包含供水成本,还包含污染防治 下水回补管理指南》.
任何水源经相 水及环境保护等法规,从源头防止地 及水质保护等费用,从面激励用水户 关机构审核批准后都可用于地下水 下水污染.
严格管理农药的使用,通 更有效地利用水资源,减少地下水资 回补,但必须避免对环境、用水户以 过对使用农药收取额外的税费、农药 源的使用量.
及公共健康产生不利影响;回补饮用 销售和使用须经政府部门审查批准 (2)法国-瑞士跨界地下水管理合作 水水源地的地下水,必须达到饮用水 等规定,防止地下水受农药污染.
法国和瑞士在跨界地下水资源 相关质量标准.
丹麦地调局负责对地下水进行 的开发、利用与保护方面具有较长的 3.欧洲国家 持续监测,以评估地下水的水量和水 合作历史,是国家间跨界地下水管理 欧洲地下水资源占其水资源总 质是否满足国家和欧显相关标准.
丹 合作的典范.
1977年,瑶士日内瓦州 量的17.4%,地下水年使用量占总用 麦地下水资源监测点密集,全国共有 与法国上萨瓦省就日内瓦含水层(见 水量的19.2%,大约75%的欧洲居民 约1200个取样点,平均36km²有1 图7)的管理,签署了《日内瓦含水层 用水依靠地下水,地下水也是工业和 个,可根据地下水的深度在地下5- 保护、利用和补给的协议)(2007年更 农业灌溉的重要水源.
欧洲318个含 100m处取样,定期检测地下水水位 新,有效期延长30年).
根据协议成 水层中有92个为跨界含水层.
一些 以及地下水中所含化学成分的浓度.
立了日内瓦含水层管理委员会(双方 欧洲国家在20世纪70年代启动了 丹麦注重采用高新技术,通过遥 各3位代表),专门负责制定年度含 地下水保护行动,取得很好效果.
欧 感、航测(SkyTEM)等技术动态监测地 水层利用方案,并对新的取水工程和 盟2006年发布《关于保护地下水免 下水,及时全面掌握全国地下水水 设备改造提出技术意见.
协议规定日 受污染和防止状况恶化的指令》(“地 位、水质等变化状况,绘制地下水风 内瓦州负责地下含水层人工补水(法 下水指令“)要求成员国加强地下水 险图,为地下水保护和风险防控提供 方分担部分费用),法国境内用户每 保护,包括加强跨界含水层各有关国 可靠的依据;通过地质勘测、水流模 年从含水层抽取水量不超过500万 在水位监测、污染物识别等方面的协 拟评估、水质对比、打井回灌、水量水 m(其中200万m不用付费)用水户 调行动.
质再评估等一系列措施,开展地下水 每年年初需向委员会报告全年预计 (1)丹麦地下水利用与保护 回淮(见图6).
取水量,若需要取用更多地下水则必 丹麦的地下水利用、保护与管理 丹麦地下水取水许可的有效期 须提供相关技术评价意见,申请委员 处于世界领先水平.
丹麦地下水占水 通常不超过15年.
许可机构定期对 会批准.
双方共同构建地下水监测网 续水量 下东拍职量 大 -13 5-90 图6丹麦各地区地下水利用率及补给区分布 27水 (C)1994-2021 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. A1l rights reserved. .cnki.net
专题论述 CHINA WATER RESOURCES 2021.7 等问题.
美国高原地区、美墨之间、欧 洲许多国家采取的合作措施都取得 了很好效果.
联合国于2008年通过 区人工点 了关于跨界含水层管理的决议,向各 Ha8 国提供了推进跨界含水层合作的法 律框架.
在联合国教科文组织等国际 组织推动下,许多国家都开展了跨界 地下水联合研究、监测及管理合作, 加强合作是今后发展趋势.
我国与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙 古等国间均有跨界含水层,地下水利 mc Ces 12009 用时可能相互产生影响.
需要摸清跨 图7日内瓦含水层 界地下水相关信息,提高合理利用与 保护能力:同时视情况加强与有关国 络,当监测到地下水出现污染时,双 展地下水信息发布和宣传教育,增强 家在跨界地下水方面的交流合作.
■ 方可根据实际情况无限制地采取相 全社会对地下水的保护意识,提高社 参考文献: 应的保护措施.
会参与程度.
[1]流城组织国际网、全球水伙体等编 四、经验和启示 我国地下水监测体系尚在建设与 写,水利部国际经济挂术合作交流中 完善中,建议基于含水层地理分布加 心翻译,跨界河流、湖泊与含水层流域 1.完善的地下水管理法规制度 强一体化监测、数据共享与协调管理.
水资源综合管理手西[M]北京:中国水 是合理开发利用和有效保护地下水 加强水利、生态环境、自然资源等部门 利水电出版社,2013. 资源的基础保证 间和中央-流域-省级层级间的协 [2]水利部国际经济技术合作交流中 美、欧、澳等国家和地区,在联邦 作,国家层面进行宏观政策指导、总体 心欧洲取水许可管理制度播施分析及 (欧盟)或地方层面建立了地下水管理 规划协调和技术指导,流域层面组织 对我国取水许可管理的启示[R]2013. 相关法规制度,强化地下水监测、利用、 开展具体规划协调和技术管理,地方 [3] Doll P et al. Impaet of water with- 人工回补、污染防治等多方面的管理.
层面负责具体的管理、监督和宣传.
drawals from groundwater and surface 我国地下水管理法规制度建设 3.实现地下水可持续利用需要 water on continental water storage varia- 相对滞后,国家地下水管理条例至今 理念革新和技术创新 tions[J] Joumal of Geodynamics 2012. 仍未出台,地方地下水管理制度也有 在控制地下水开采量的同时,通 [4] Foster S et al. Groundwater- 待完善,地下水回补、风险评价等缺 过调水工程增加缺水地区供水量是 a global focus on the “local resource* 乏详细的技术规范.
建议广泛借鉴没 一条重要途径(如美国加州、以色列).
[]. Cusrrent Opinion in Environmental 取国际上相关管理制度及经验,加快 另外,通过中水回用、海水淡化、雨洪 Sustainability 2013 5(6). 我国地下水制度建设及完善工作.
资源利用等人工补给地下水,缺水时 [5] Margat J van der Gun J. Ground- 2.健全的地下水监测体系和管 再将其作为水源来满足应急之需,是 waleraround the world: a grographical 理体制是地下水资源保护的重要 各国加强地下水利用管理、应对气候 synopsis{M]. London: Taylor and Fran- 保障 变化和干早的重要举措之一.
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美国得州等地区建立 地下水回补与人工调蓄等综合举措.
[7] UNESCO. Transboundary Aquifers 地下水保护区和优先地下水管理区, 4.推进跨界地下水合作 ‘s10 lpam a jo 加州等地区设立专门的地下水回灌 地下含水层跨越地区、省(州)乃 [8] UNESCO. Nonrenewable Groundhr- 等机构,根据当地实际情况加强针对 至国家边界,一方的开发利用会影响 ater Resources[R] 2006. 性管理.
联邦及地方相关部门积极开 另一方,甚至引发跨界生态环境破环 责任编辑王慧 丞28 (C) 194-2021 China Acadcmic Journal Electronic Publishing House. All rights rescrved. .cnki.net